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純水質量對生化分析儀及檢測結果的影響

2016-09-04 22:55:38


純水質量(liang)對(dui)全(quan)自動生(sheng)化(hua)分析(xi)儀檢(jian)測的影響

水是(shi)實(shi)驗室內一(yi)個常(chang)常被忽視但又至關重(zhong)要(yao)的試劑(ji)。在全自動生化分(fen)析儀(yi)檢測(ce)過程(cheng)中,純水作為生化反(fan)應(ying)的載(zai)體或介(jie)質(zhi)、樣品(pin)或試劑的稀(xi)釋(shi)液(ye)和溶劑、儀器的(de)清洗液甚(shen)至(zhi)反應的參(can)與者等(deng)貫穿(chuan)檢測的全過(guo)程,其純度的高(gao)低(di)直(zhi)接關(guan)係到(dao)檢測結(jie)果(guo)的可(ke)信(xin)度。目前全國大(da)部分實驗室都(dou)使用反滲透(tou)的中(zhong)央純水係統,通過對該(gai)係統(tong)工作流(liu)程的分析以及遇到的實際情(qing)況,發現並(bing)總(zong)結了(le)導致(zhi)水純度不(bu)夠(gou)的幾(ji)種因素(su)及其(qi)對全自(zi)動生化分析儀檢測的影(ying)響。臨床實驗室

 

純水係統工(gong)作流程及影響(xiang)因素

原水預處(chu)理(li)原(yuan)水是指進(jin)入(ru)實驗室的自來水,預(yu)處理就(jiu)是除去(qu)自來水中絕大部(bu)分的雜(za)質。

方法(fa):預處理一般使用機(ji)械(xie)過濾(lv)法,分三步(bu)進行(xing):

①精密(mi)濾芯(又(you)稱過濾濾芯、分線繞(rao)濾芯和(he)熔(rong)噴(pen)濾芯)過濾原水中的泥(ni)沙等大的顆粒(li)物(wu);

②活性炭濾芯(xin)通(tong)過吸(xi)附(fu)作(zuo)用(yong)去除水中的絕(jue)大部分有機物和重金屬(shu)離(li)子等(特(te)別是自來(lai)水中的餘(yu)氯,其對反滲(shen)透膜(mo)有很大的氧(yang)化作用,所(suo)以(yi)必須經(jing)由活性炭(tan)去除);

③反滲透膜進一步去除水中的微觀(guan)粒子和鹽分。臨床(chuang)實驗室

 

影響因素:

①自來水水質:自來水中雜質含(han)量高時(shi)會(hui)導(dao)致預處理部件使用壽(shou)命縮(suo)短(duan)和處理後水質不達標,甚至會堵(du)塞管道,導致需要更(geng)高的進水壓(ya)才能工作,一般要求(qiu)自來水中固(gu)體溶解物含量小(xiao)於(yu)

②預處理部件使(shi)用壽命(ming):精(jing)密濾芯、活(huo)性(xing)炭濾芯、反滲透膜等都是具有相(xiang)對壽命的材(cai)料(liao),其中精(jing)密濾芯和活(huo)性(xing)炭濾芯又對反滲透膜具有保護作用,如果它(ta)們(men)失效,膜負(fu)荷(he)就會加重,壽命就會縮短。由於各廠家(jia)產品質量各(ge)異,膜又價格(ge)昂(ang)貴(gui),因此(ci)在實際(ji)使用中應根(gen)據(ju)各地自來水水質合理搭(da)配(pei)使用。

③進水壓:一般純水係統預處理都需要用高壓泵維持一定的進水壓力(li)才(cai)能維(wei)持(chi)正(zheng)常工作,當高壓泵(beng)壓力不足(zu)時會導致產(chan)水量下降。

④純水係統的維護:純水係統一般都具有自動(dong)反衝(chong)洗功能(neng),當(dang)其設(she)置不合理或故(gu)障(zhang)以及(ji)人工維護不當時也(ye)會影響純水機的正常工作,導致純化效(xiao)率及水質下降(jiang)。

 

去離子水的製(zhi)備一般(ban)的純水係統由於受到成本(ben)限(xian)製(zhi),膜質量一般,經其處理過的水隻能達(da)到三級純水電阻率(lv)的標準(zhun)。三級(ji)純水雖(sui)然(ran)經過預處理已經去除(chu)了大部分離子,但其中的離子濃度(du)還較高,還會影響生化分析儀的微(wei)量檢測,因此必(bi)須(xu)將三(san)級純水進一步去離子以達到一級純水電阻(zu)率≥Ω的標準才能用於生化檢測。臨(lin)床實驗室

 

方(fang)法:離子交換樹脂法是去離子水製備的常用方(fang)法,所用的部件就是離子(zi)交換柱即(ji)純化柱(罐(guan)),包括陰(yin)離子交換柱(zhu)、陽離子交換柱和混合柱等,試(shi)劑為(wei)陰陽離子交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)。陰陽(yang)離子交換樹脂一般是由苯(ben)乙烯聚合(he)成後再(zai)通過二(er)乙烯苯交聯得(de)到多(duo)孔(kong)網(wang)狀骨(gu)架(jia)結構(gou),然後(hou)在骨架上連接活性基團而形成的高分子聚合物。離子交換樹脂所連接(jie)的活性基團可分為酸(suan)性基(ji)團和堿(jian)性基團兩(liang)大類(lei)型(xing)。連接酸性基團(tuan)的離子交換樹脂稱為陽離子交換樹(shu)脂,連接堿性基團的樹脂稱(cheng)為陰離子交換樹脂。臨床實驗室

 

原理:

①陽離子交換柱原理即硬水軟(ruan)化原理:陽離子交換樹脂中的酸性基團有磺酸基、羧基和苯酚(fen)基等酸性基團,其中的氫(qing)離子能與(yu)溶(rong)液中的金(jin)屬離子或其他(ta)陽離子進行交換。例如(ru)苯乙(yi)烯(xi)和二乙烯苯的高聚(ju)物經磺化處理得到強(qiang)酸性陽離子交換樹脂,其結構式可表示(shi)為,式中代(dai)表樹脂母體,以為例(li)其表(biao)達式(shi)為

②陰離子交換柱的原理:陰離子交換樹脂中的堿性基團有季(ji)胺(an)基、胺基和亞(ya)胺基等。它們在(zai)水中能生成(cheng)離子,可與各種(zhong)陰離子起(qi)交換作用,以為例其表達式為

③混(hun)合柱:當兩者(zhe)串(chuan)聯(lian)使用或混合使用時,產物就隻有水,總表達式為:

 

影響因素:

①離子交換樹脂的質與量:離子交換樹脂是有(you)壽命限製的,當離子交換達到一定量時就達到飽(bao)和,需(xu)要進行再生處理,因此質量越好(hao)總量越(yue)大其使用期(qi)限越長。②陰陽離子交換樹脂的連(lian)接方式:複(fu)床式:若(ruo)幹(gan)個陽離子交換柱和若幹個陰離子交換柱串聯而(er)成,陽在前(qian)陰在後,其優點是再生方便(bian),缺點是出水質量不高單級複床式出水電阻率隻(zhi)有Ω,雙(shuang)級複床式出水電阻率為·。混床式:將(jiang)陽離子樹脂和陰離子樹脂以容積比(bi)均(jun)勻(yun)混合裝(zhuang)入同一個(ge)交換柱內(nei)而成,優點(dian)是出(chu)水純度高(電阻率≥Ω),缺(que)點是再生困(kun)難。聯合式:將複床式和混床式串聯起來即成,多采用三柱式,出水質量高(電阻率最(zui)高可達Ω,即超純水),使用壽命長。

③三級純水的純度:當三級純水質量不合格,其中一些(xie)非(fei)離子雜質通過離子交換柱時就會影響離子交換柱的使用壽命並造成出水水質的降低。該情況(kuang)主要受(shou)預處理過程的影響,同(tong)時有些開放(fang)性的純水係統將生成的三級純水儲(chu)存(cun)於水箱中以備其它用途使用時儲存時間(jian)過長(zhang)或其它原因(yin)導致的二次(ci)汙(wu)染也會使水純度下降

文章(zhang)來自臨床實驗室儀器信息(xi)網詳文(wen)鏈接:

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不合格純水中的雜質成分純水質量不合格也就意(yi)味著(zhu)純水係統水純化的失敗(bai),可能出現(xian)在原水預處理過程、三級純水的儲存和離子交換過程中的任何一步。無(wu)論(lun)哪(na)一步失敗,其雜質來源無外乎自來水和純水機水通道的汙染(ran)物,主(zhu)要有:

①電解質,常見的有等陽離子和等陰離子;②有機物質,如有機酸、農藥(yao)、烴(ting)類、醇(chun)類和酯類等;

③顆粒物;

④微生物;

⑤溶解(jie)氣(qi)體(ti)

⑥其它。臨床實驗室

 

不同雜質成分對生化分析儀及檢測結果的影響

電解質含量高的影響:

①最直接的影響就是對血清(漿)中同種離子測定(ding)結果的升高,如對等的測定,同時也對這(zhe)些項(xiang)目的定標(biao)產生影響。

②由於很多金屬離子都是酶的輔(fu)因子,因此當金屬離子含量高時往(wang)往影響酶(mei)活性的檢測(如是多種磷(lin)酸化激(ji)酶的激活劑,水中含量超標時會導致這些酶活性測定值的升高;而許(xu)多重金屬離子則(ze)對酶有抑製作用,導致酶活性下降)。

③很多陰離子也作為酶的輔因子存在,對酶活性測定產生影響(如澱粉(fen)酶就有激活作用)。

④電解質含量高的水更容易(yi)形成結晶(jing)和導致蛋(dan)白等有機物變性附著於管道(dao)係統,從而使得生化分析儀管(guan)道係統更易堵塞(sai),最終造成測定失真或失敗;同時,在使用其對反應杯(bei)進行清(qing)洗時也很(hen)難清洗幹淨(jing),會加速反應杯的老(lao)化和損(sun)壞(huai),使杯空白(bai)升(sheng)高。

 

有機物質的影響:有機物質的影響主要在於對類似物質測定時導致類似(shi)物質測定結果的升高。同時,有機物含量升高也會加速管道係統和反應杯的清洗(xi)困難及老化。

顆粒物的影響:顆(ke)粒物一般很難(nan)通過純水係統進入生化分析儀管道和反應係統,其來源一般都是三級純水或一級純水的儲水箱(xiang)發(fa)生二次汙染,但是一旦進入除了會導致吸光(guang)度升高外,還很容易堵塞管道和損壞反應杯。臨床實驗室

 

微生物的影響:微生物的去除主要依(yi)賴原水的預處理,有些純水係統還在一級純水或(huo)超純水處加(jia)裝紫(zi)外(wai)殺(sha)菌(jun)或者微濾、超濾等裝置,進一步除去水中殘(can)餘的細(xi)菌、微粒、熱源(yuan)等。但一旦預處理失(shi)敗或純水儲存箱被(bei)二次汙染,微生物及其產物就能進入生化分析儀管道係統和反應係統,可能出現的情況有兩種:①微生物在管道及反應係統孳(zi)生,導致管道堵塞,同時令吸光度和杯空(kong)白升高;②微生物產生特定的酶對生化分析儀酶測定產生影響,具體產生什(shen)麽(mo)影響取(qu)決(jue)於汙染菌的類型。臨床實驗室

 

溶解氣體:溶解氣體增(zeng)多產生的影響有:

①對同種氣體的測定的影響;

②對水的值(zhi)也產生影響,如等溶解增多導致水值的下降,也對值依賴(lai)性較強的生化項目測定產生影響;

③某(mou)些氣體如增多,因其自身(shen)氧化性較強,會對與氧化還原反應相關的生化測定項目產生影響,如對基於有吸收峰而建立(li)的等的測定方法,會導致測定值的升高。臨床實驗室

 

其它雜質的影響:有些純水係統也將最終(zhong)生成的超純水或一級純水儲存於水箱中,當水箱有生鏽情況時導致鐵(tie)測定不正常;還(hai)有當機械裝置密封(feng)不嚴造成的漏(lou)油時導致測定結果升高。這些情況雖然少(shao)見(jian),但也最容(rong)易被忽(hu)視。臨床實驗室

 

討論

實驗室常用的自動化純水係統有兩種:

①大型蒸(zheng)餾(liu)器係統,日出水量在左右,原水利用率,能耗(hao)大,自動化程度低,製備的蒸餾水純度一般較(jiao)低,適(shi)用範圍(wei)較窄,現在基本已(yi)經被淘(tao)汰(tai);②反滲透的中央(yang)純水係統,由(you)機械過濾、活性炭吸附、反滲透膜和離子交換樹脂等組(zu)成,日(ri)產水量左(zuo)右(you),原水利(li)用率,自動化程度高,能耗低,主部件可反複使用,出水純度高,目(mu)前使用廣泛。另(ling)外,有些實驗室因條(tiao)件(jian)所限,直接購買商品化純淨水使用,但(dan)商品化純淨水多為飲(yin)用水,其標準與實驗室用水標準有所不同,因此購(gou)買(mai)前一定要清楚(chu)該產品的各項指標,避(bi)免(mian)對檢測造(zao)成影響。

 

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評(ping)價水質的常用指(zhi)標

①電阻率,是衡(heng)量實驗室用水導電性能的指標,其隨(sui)著水內無機離子的減少而增大,但由於水自身的解離作用,電阻率最大隻能達到Ω左右,是檢測水中離子濃度的主要指標;

值,一級純水及超純水的值測定較為困難,測定值浮(fu)動範(fan)圍較大,主要是因為其中溶質極低,導電性差,測定時極易受到外界(jie)幹擾(rao),但正因如此,水質的細小變化對值的影響就很明(ming)顯(xian),是評價(jia)水質的一個非常靈(ling)敏(min)的指標;

③總有機碳,是指水中碳(tan)的濃(nong)度,反映水中有機化合物的含量;

④內毒素,即革蘭氏(shi)陰性細菌的脂多糖細胞壁(bi)碎(sui)片(pian),又稱之(zhi)為“熱原”。

 

建(jian)議①對實驗室超純水進行嚴格規(gui)範的質量控(kong)製,定時測定純水電阻率和值等指標,繪(hui)製質控圖(tu)。

②增強實驗室用水質量意識(shi),積(ji)極防(fang)範因用水而造成的影響和損失。

③對於開(kai)放式水儲存箱的取用水要嚴(yan)格把(ba)關,嚴防因此而造成的二次汙染。

④要掌(zhang)握(wo)純水機各部件的使用壽命和維護方法,積極(ji)防範因純水機部件失效而造成的各種影響水質的情況,同時延長或保證(zheng)膜和離子交換樹脂的壽命。

⑤要對本地(di)區(qu)自來水水質狀(zhuang)況有所了解並評估(gu)其對純水機的影響,如水質較硬,應考(kao)慮(lv)加裝前處理設備


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